Muscle spindle

กระสวยกล้ามเนื้อ (muscle spindle) เป็นตัวรับความรู้สึกในกล้ามเนื้อที่ช่วยส่งข้อมูลให้แก่ไขสันหลังและสมองว่าส่วนต่าง ๆ ของร่างกายอยู่ที่ไหนในปริภูมิ (เป็นการรับรู้อากัปกิริยา) และว่า แขนขากำลังเคลื่อนไหวเร็วเท่าไรภายในปริภูมินั้น ๆ มันเป็นตัวรับแรงกลเพราะตอบสนองต่อการยืดกล้ามเนื้อและส่งข้อมูลการเปลี่ยนแปลงความยาวของกล้ามเนื้อความไวในการตรวจจับความยาวกล้ามเนื้อจะปรับด้วย fusimotor neuron ซึ่งก็คือ เซลล์ประสาทสั่งการแกมมาและบีตากระสวยกล้ามเนื้อมีองค์ประกอบเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อ 3 ชนิดคือ dynamic nuclear bag fiber (bag1 fibers), static nuclear bag fiber (bag2 fiber) และ nuclear chain fiber

ประเภทเซลล์ประสาทสั่งการล่าง

กระสวยกล้ามเนื้อได้เส้นประสาทจากทั้งเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (เพื่อให้ข้อมูลการรับรู้อากัปกิริยา) และเซลล์ประสาทสั่งการ (เพื่อปรับความไวความยาวกล้ามเนื้อของกระสวย)มีเซลล์ประสาทสั่งการ 3 ชนิดที่มีบทบาทหดเกร็งกล้ามเนื้อ คือ เซลล์ประสาทสั่งการอัลฟา เซลล์ประสาทสั่งการแกมมา และเซลล์ประสาทสั่งการบีตาเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาซึ่งมีจำนวนมากที่สุดมีบทบาทโดยตรงในการหดเกร็งกล้ามเนื้อ และส่งเส้นประสาทไปยัง extrafusal muscle fiber (เส้นใยกล้ามเนื้อนอกกระสวย)ส่วนเซลล์ประสาทสั่งการแกมมาส่งเส้นประสาทไปยัง intrafusal muscle fiber (เส้นใยกล้ามเนื้อในกระสวย) เท่านั้น และเซลล์ประสาทสั่งการบีตาซึ่งมีจำนวนน้อยมาก ส่งเส้นประสาทไปยังทั้ง extrafusal muscle fiber และ intrafusal muscle fiberแม้จะยังไม่ชัดเจนว่าเซลล์ประสาทสั่งการบีตามีหน้าที่อย่างไรเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟามีเป็นจำนวนมากและมีขนาดใหญ่กว่าเซลล์ประสาทสั่งการแกมมา[7]

Fusimotor system

ระบบประสาทกลางควบคุมความไวของกระสวยกล้ามเนื้อด้วยระบบ fusimotor system (ระบบสั่งการกระสวย)ซึ่งประกอบด้วยกระสวยกล้ามเนื้อและเซลล์ประสาท fusimotor ซึ่งก็คือ เซลล์ประสาทสั่งการแกมมาและเซลล์ประสาทสั่งบีตาแต่เพราะเซลล์ประสาทสั่งการบีตาส่งเส้นใยประสาทไปยังทั้ง extrafusal muscle fiber และ intrafusal muscle fiber จึงอาจเรียกอย่างเฉพาะเจาะจงกว่าว่า skeletofusimotor neuronเซลล์ประสาทสั่งการแกมมาเป็นตัวส่งกระแสประสาทนำออกจากระบบประสาทกลางของ fusimotor system ในนัยกลับกัน กระสวยกล้ามเนื้อเป็นตัวส่งข้อมูลความยาวกล้ามเนื้อไปยังไขสันหลังและสมอง

stretch reflex

stretch reflex เป็นรีเฟล็กซ์หดเกร็งกล้ามเนื้อผ่านไซแนปส์เดียวที่ตอบสนองต่อการยืดกล้ามเนื้อเป็นการคงความยาวของกล้ามเนื้อโครงร่างโดยอัตโนมัติคือเมื่อกล้ามเนื้อยืด ตัวรับรู้การยืดกล้ามเนื้อคือ muscle spindle (กระสวยกล้ามเนื้อ) ก็จะยืดด้วยแล้วเพิ่มการส่งกระแสประสาทซึ่งเพิ่มการทำงานของเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาอันส่งกระแสประสาทไปยังกล้ามเนื้อเดียวกัน แล้วทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อหดเกร็ง เป็นการต้านการยืดกล้ามเนื้อเซลล์ประสาทสั่งการแกมมาควบคุมว่ารีเฟล็กซ์นี้ไวแค่ไหนโดยหดเกร็งหรือคลายเส้นใยกล้ามเนื้อของกระสวยกล้ามเนื้อ